Манипулятор

Манипулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П -И С-A- -Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 547336

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (о1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено14.01.74. (21) 1985646108 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77рюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания15.04.77 (51) М. К .

В 25 1 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК

62-229.72 (088.8) (72) Авторы изобретения

А А Левин и М Н Дуров

Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (71) Заявитель (5 ) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к автоматизации механической обработки и предназначено для обслуживания группы станков в автоматизированном производстве, например в автоматической линии. 5

Известен манипулятор для загрузки станков заготовками, подаваемыми в зону его действия системой транспортирОвания, содержащий исполнительный орган и привод вер— тикального перемещения (11. о

Однако горизонтальное расположение осей транспортируемых деталей требует ручной переналадки или замены элементов, базируюших детали на системе транспортирования, как при изменении диаметра детали, так и 15 при изменении ее длины, а также при переходе на детали другой конфигурации в условиях многономенклатурного производства.

Конструктивные элементы захвата не обеспечивают сохранения постоянства расстоя- 20 ния от оси вращения исполнительного органа с захватами до оси загружаемой детали, что приводит к необходимости частых переналадок к условиях многономенклатурного производства, 25 т1ель изобретения расширение технологических возможностей манипулятора, упрощение его конструкции и повышение надежности.

Достигается это тем, что исполнительный орган предлагаемого манипулятора снабжен дополнительным захватом, например, в виде грузового электромагнита, кинематически связанного с приводом вертикального пере— мещения.

На фиг. 1 изображен описываемой мани— пулятор, разрез A-A на фиг. 2 с необходимыми вырывами; на фиг. 2 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4- — разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 5— разрез Д-Д на фиг. 4.

Ролики 1 базируют каретку 2 на монорельсе 3, имеющем опоры 4, закрепленные на станке или на полу цеха. Привод каретки

2 осуществляется от гидродвигателя 5 на шестерню 6, находяшуюся в зацеплении с рейкой 7, жестко связанной с монорельсом 3.

На верхней плоскости каретки 2 размещен привод вертикального перемещения манипуля . тора, который состоит из гидромотора 8, зуб

547336 чатых передач 9, синхронизирующих вращение звездочек, двух цепей 10, три конца которых соединены со стержнями 11, а один соединен со стержнем 12, на котором крепится грузовой электромагнит 13. Стержни 11 своими нижними концами жестко связаны с пластиной 14, на которой крепится исполнительный орган с захватами 15, Верхние части стержней 11 имеют бурты, упирающиеся в пластину 16, к которой жестко прикреплены 1 четыре стержня 17, связанные сверху пластиной 18, опирающейся в нижнем положении на плиту каретки 2 манипулятора.

Управление приводом вертикальных перемещений осуществляется по пути от кулака, 1 расположенного на диске 19 и воздействс юшего на гидрощуп 20, контролирующий расход масла в гидромоторе 8. К верхней части пластины 14 жестко прикреплен стержень 21, на который передается через шарики 22, по- ф) лый стержень 23 и ролик 24 усилие or поршня 25, гидроцилиндр 26 которого имеет клиновой скос, а корпус 27 жестко закреплен на каретке 2. Шарики 22 удерживаются от выпадания втулкой 28> поджимаемой пружиной 29, упирающейся в гайку 30. К нижней части пластины 14 прикреплен исполнительный орган с захватами 15. Исполнительный орган имеет три фиксированных угловых положения при повороте вокруг вертикальной оси, обеспечиваемых гидроцилиндром

31, Захваты содержат несимметричные губки 32 и 33, на которых нарезаны зубчатые сектора, зацепляющиеся с рейкой 34, которая служит штоком гидроцилиндра 35. Усилие зажима воспринимается подпятником 36, опирающимся на поршень гидроцилиндра 35, который жестко соединен с корпусом 37 захватов 15. К корпусу 37 жестко присоединены кольца 38с прокладками 39 для регулирования натяга. Своей внутренней поверхностью кольца 38 контактируют с шариками 40, которые служат опорой для обоймы 41, к которой крепятся оси 42 поворота губок 32 и 33 захвата. На обойме

41 нарезана шестерня, зацепляющаяся с рейкой 43 гидроцилиндра 44., конструкция которого аналогична гидроцилиндру 31, и обеспечивает три фиксированных угловых положения захватов вокруг горизонтальных осей. Гидроцилиндр 44 имеет дополнительно поршень 45, выполняющий функцию промежуточного упора для рейки 43, для получения трех положений поршня, Обойма 4.1 находится в зацеплении через промежуточную шестерню 46 с аналогичной обоймой второго захвата. Заготовки 47, базируясь по торцу, находятся на тележке 48(шаговом или цепном транспортере), которая может перемещаться на колесах по рельсам 49 параллельно оси центров станка на шаг, определяемый барабаном 50 упоров и неподвижным упором 51, взаимодействующим с упорами 52 на барабане 50. Количество упоров 52 и фиксированных угловых положений барабана 50 совпадает с количеством заготовок, размещенных на тележке 48.Барабан

50 имеет опоры в тележке 48 и привод 53 известного типа, обеспечивающий несколько

9 фиксированных угловых положений барабана.

На каретке 2 расположена также гидростанция 54 обеспечивающая подачу масла к исполнительным органам манипулятора.

Манипулятор работает следующим образом. После вызова к станку, на котором заканчивается обработка детали, манипулятор на каретке 2, приводимой в движение гидродвигателем 5, движется по монорельсу

3 к станку, нуждающемуся в обслуживании.

Телескопическая конструкция, состоящая из пластин 14, 16 и 18 и стержней 11, 12 и 17, находится в сложенном состоянии в крайнем верхнем положении, что обеспечивает свободное перемещение исполнительного у органа с захватами 15 над станками выше уровня человеческого роста.

Манипулятор останавливается около станка известными способами (например, блоком упоров и концевыми выключателями), после ф чего включается гидромотор 8, который через зубчатые передачи 9 и звездочки передает движение цепи 10. Четыре конца цепи

10, скрепленные с пластиной 14 через стержни 11, перемещаются синхронно, оста35 ваясь в одной плоскости что позволяет телескопической конструкции двигаться вниз без перекосов, сохраняя параллельность пластин 14 и 16 к горизонтальной плоскости каретки 2, на которой закреплен привод вер40 тикального перемещения. Торможение при подходе к концевым положениям осуществляется путем дросселирования расхода масла гидромотора 8 в гидрошупе 20, взаимодействующем с кулаками диска 19, кинемати4b чески связанного с приводом вертикального перемещения. В концевом положении бурты стержней 11 и 17 прижимаются весом к пластине 16 и каретке 2, после чего подается команда на подачу давления в правую полость гидроцилиндра 26. Поршень 25, перемещаясь влево, взаимодействует клиновыМ скосом через ролик 24, стержень 23, шарики 22 и стержень 21 с пластиной 14. Телескопическая конструкция при атом оказывается замкнутой на корпус каретки 2, что позволяет BocIIpHHHMBTb внешние нагрузки любого направления. Одновременного гидромотор 8, продолжая вращаться, приводит в движение через одну из ветвей цепи стеР® жень 1 2 и грузовой электромагнит 13. Пос547336 ледний перемешается вниз до соприкоснове— ния своей торцовой поверхности с торцом заготовки 47, лежащей на тележке 48, после чего подается напряжение на обмотки электромагнита, притягивающего заготовку к торцевой поверхности электромагнита 13. Изменение высоты заготовки 47 не требует настройки привода или изменения управления, а ведет только к большему или меньшему сматыванию цепи со звездочки . Такой зах- )O ват заготовки позволяет увеличить количество деталей на тележке 48, т. к. не требует места для раздвинутых губок захвата обыч— ного исполнения. Затем гидромотор 8 реверсируется и после натяжения цепи перемеща- 15 ет электромагнит 13 с заготовкой 47 до соприкосновения с пластиной 14, т. е. на уровень губок 32 и 33 захвата,. которые лежат в этот момент в горизонтальной плоскости и максимально раздвинуты. Подается М команда на захват заготовки, который осуществляется с помощью гидроцилиндра 35, рейки 34. и губок 33 и 32. Гидроцилиндр 44 поворачивает заготовку, зажатую губками 32 и 33 на 90о так, что губки 32 и 33 оказываются лежащими в вертикальной плоскости, а ось заготовкина уровне линии центров станка. После этого гидрицилиндр 31 поворачивает вокруг вертикальной оси захваты 15 таким образом, ® чтобы к станку был обращен свободный захват, губки которого максимально раскрыты.

Каретка 2 манипулятора перемещается к станку до совмещения центра захвата с линией .центров станка. Обработанная деталь зажимается описанным выше образом и и оворотом вокруг вертикальной оси исполнительного органа с захватами 15 на небольшой угол выводится из кулачков патрона станка. Каретка 2 манипулятора перемещается от станка, после чего гидроцилиндр 31 поворачивает исполнительный орган с захватами 15 таким образом, чтобы к станку был обращен захват с заготовкой. Каретка

2 снова перемещается к станку и цилиндр 31 поворачивает исполнительный орган с захватами 15 и заготовкой вокруг вертикальной оси, вводя последюю в кулачки патрона станка. Губки 32 и 33 разжимаются гидроцилиндром 35 а каретка 2 выводит манипулятор из зоны обработки. Затем исполнительный орган с захватами 15 снова поворачио вается гидроцилиндром 31 на 180 и гидроцилиндр 44 поворачивает захват с деталью на 90 в сторону, которой соответствует нижнее расположение большего диаметра обработанной детали, при этом губки 32 и 33 лежат в горизонтальной плоскости. Грузо— вой электромагнит 13, приводимый в движение гидромотором 8 через цепь 10, перемещается вниз, прижимая электромагнитными силами к своему торцу деталь при иХ соприкосновении. Одновременно губки 32 и 33 раскрываются и деталь с электромаг нитом 13 опускается вниз на тележку 48.

Обмотки грузового электромагнита 13 обесточиваются и гидромотор 8 через цепь 10 поднимает его до соприкосновения с пластиной 14. В это время поршень 25 гидроцилиндра 26 перемещается вправо, освобождая проход стержню 23, гидромотор 8, натягивая цепи 10, начинает перемешать пластину 14 и жестко связанный с ней стержень

21, который через шарики 22 передает движение стержню 23. При упоре втулки 28 в плиту каретки 2 стержень 23 перемешается относительно нее до тех пор, пока втулка

28 не упрется в гайку 30 и шарики 22 не будут выжаты в полость плиты каретки 2, удерживая тем самым стержень 23 от опус— кания, и дадут возможность стержню 21 смещаться относительно стержня 23. Телескопическая конструкция сложится так, что пластины 14 и 16 займут крайнее верхнее поло— жение около плиты каретки 2. Тем самым исполнительный орган с захватами 15 будет поднят выше уровня cTàíêà и манипулятор получит возможность перемешаться к другому станку. Одновременно с движением манипулятора вверх перемещается тележка

48 на один шаг, что соответствует подаче новой заготовки в зону действия манипулятора. Новое положение тележки определяется поворотом барабана 50 на фиксированный угол известными способами, например приводом 53, так, что против неподвижного упора 51 устанавливается новый упор 52 на барабане 50 и привод тележки 48 перемещает ее до упора, Формула изобретения

Манипулятор, например, цля загрузки станков заготовками типа фланец, подаваемыми в зону его действия системой транспортирования, содержащий исполнительный орган с захватами и привод вертикального перемещения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, упрощения конструкции и повышения надежности, исполнительный орган снабжен дополнительным захватом, например, в виде грузового электромагнита, кинематически связанного с приводом вертикального перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Ne 340137

2 в

М. кл. В 23 Ц 3/155, 15.08.1972.

547336 юг.5

Составитель С. Новик

Редактор В. Дибобес Техред О. Луговая Корректор Ж. Кеслер

Заказ 1055/80 Тираж 1114 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Ж-.35, Раушская араб., p. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. П юектная, 4